DE60216944T2 - MICROBICIDE FORMULATION CONTAINING ESSENTIAL OILS OR DERIVATIVES - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Formulierungen und Verfahren zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums in verderblichen Agrarerzeugnissen, im Haushalt und in der Humanhygiene, umfassend essentielle Ölkomponenten oder deren Derivate, erhalten durch Aussetzen einer Lichtbestrahlung oder durch Oxidation, zusammen mit Stabilisatoren.The The present invention relates to agents for inhibiting microbial Growth. In particular, the present invention relates to formulations and methods for inhibiting microbial growth in perishable Agricultural products, household and human hygiene essential oil components or their derivatives, obtained by exposure to light irradiation or by oxidation, together with stabilizers.
Die Verderbnis verderblicher Agrarerzeugnisse wird durch mikrobielle Infektion hervorgerufen. Derartige Erzeugnisse werden üblicherweise über genügend lange Zeiträume gelagert, während denen Bedingungen vorkommen, die die Vermehrung unterschiedlicher Mikroorganismen erlauben und folglich wird sehr oft ein hoher Prozentanteil der Erzeugnisse infiziert. Neben dem ersichtlichen erheblichen finanziellen Schaden infolge einer derartigen Verderbnis produzieren einige dieser Mikroorganismen toxische und kanzerogene Stoffwechselprodukte, welche für Menschen schädlich sind.The Corruption of perishable agricultural products is caused by microbial Infection caused. Such products are usually over a long enough time periods stored while conditions that increase the number of different species Microorganisms allow and consequently very often a high percentage of the products. In addition to the apparent substantial financial Damage resulting from such corruption will produce some of these Microorganisms toxic and carcinogenic metabolites, which for the people harmful are.
Die Bekämpfung der Pathogeninfektion von verderblichen Agrarerzeugnissen wird heutzutage hauptsächlich durch exogene Applikation von synthetischen Fungiziden und/oder Bakteriziden erreicht. Jedoch haben diese synthetischen Chemikalien toxische Rückstände in den Erzeugnissen. Außerdem wurde auch die Entwicklung von resistenten Mikroorganismenstämmen festgestellt. Als Ergebnis wurden mehrere derartige Fungizide und Bakterizide von Aufsichtsbehörden stufenweise aus dem Verkehr gezogen. Die Resttoxizität und das mögliche Auslaufen führten zur Entwicklung von Alternativen zu den synthetischen Chemikalien, die zurzeit zur Verhinderung der Verderbnis verwendet werden.The fight The pathogen infection of perishable agricultural products is becoming nowadays mainly by exogenous application of synthetic fungicides and / or Bactericides achieved. However, these have synthetic chemicals toxic residues in the Products. Furthermore The development of resistant microorganism strains was also noted. As a result, several such fungicides and bactericides by supervisory authorities Gradually withdrawn from circulation. The residual toxicity and the possible Expired for the development of alternatives to synthetic chemicals, currently being used to prevent the spoilage.
Mehrere der Alternativen werden nachstehend beschrieben. Beispielsweise Bestrahlung der Agrarerzeugnisse mit UV-Licht (S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, J. J. Kim und S. Carmeli. Preformed and induced antifungal materials of citrus fruits in relation to the enhancement of decay resistance by heat and ultraviolet treatments. J. Agric. Food Chem. 1992, 40: 1217-1221; V. Rodov, S. Ben-Yehoshua, J. J. Kim, B. Shapiro und Y. Ittah. Ultraviolet illumination induces scoparone production in kumquat and orange fruit and improves decay resistance. J. Amer. Soc. Hortic. Sci. 1992, 117: 188-192) oder Aussetzen der Erzeugnisse antagonistischen Hefen (C. L. Wilson und E. Chalutz. Postharvest biocontrol of Penicillium rots of citrus with antagonistic yeasts and bacteria. Scientia Horticulturae 1989, 40: 105-112). Die UV-Bestrahlung kann jedoch phytotoxisch sein und die biologische Bekämpfung mit der antagonistischen Hefe wird kommerziell noch nicht gut akzeptiert, möglicherweise aufgrund der unzureichenden Bekämpfung der Pathogene. Außerdem haben diese Verfahren verschiedene Nachteile und einige der maßgeblichen Gesundheitsbehörden haben einige von ihnen noch nicht zugelassen.Several the alternatives will be described below. For example Irradiation of agricultural products with UV light (S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, J.J. Kim and S. Carmeli. Preformed and induced antifungal materials of citrus fruit in relation to the enhancement of decay resistance by heat and ultraviolet treatments. J. Agric. Food Chem. 1992, 40: 1217-1221; V. Rodov, S. Ben-Yehoshua, J.J. Kim, B. Shapiro and Y. Ittah. Ultraviolet illumination induces scoparone production in kumquat and orange fruit and improved decay resistance. J. Amer. Soc. Hortic. Sci. 1992, 117: 188-192) or suspension of the products antagonistic yeasts (C.L. Wilson and E. Chalutz., Postharvest biocontrol of Penicillium rots of citrus with antagonistic yeasts and bacteria. Scientia Horticulturae 1989, 40: 105-112). The UV radiation can However, be phytotoxic and biological control with the antagonistic Yeast is not well accepted commercially, possibly due to insufficient control the pathogens. Furthermore These methods have several disadvantages and some of the most relevant ones health authorities Some of them have not yet been admitted.
Sowohl Zitrusobst als auch verschiedene andere Pflanzen besitzen eine gewisse endogene Resistenz gegen Pathogene, die sie der Produktion von antimikrobiellen Substanzen in den Pflanzengeweben verdanken (S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, J. J. Kim und S. Carmeli. Preformed and induced antifungal materials of citrus fruits in relation to the enhancement of decay resistance by heat and ultraviolet treatments. J. Agric. Food Chem. 1992, 40: 1217-1221; S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, D. Q. Fang und J. J. Kim. Preformed antifungal compounds of citrus fruit: effect of postharvest treatments with heat and growth regulators. J. Agric. Food Chem. 1995, 43: 1062-1066; V. Rodov, S. Ben-Yehoshua, D. Q. Fang und J. J. Kim. Preformed antifimgal compounds of lemon fruit: citral and its relation to disease resistance. J. Agric. Food Chem. 1995, 43: 1062-1066). Es wurde bereits gezeigt, dass diese Substanzen essentielle Ölkomponenten enthalten, welche einen breiten Umfang an antimikrobieller Wirkung aufweisen. Die US-Patente 5,334,619 und 5,958,490 beschreiben die Verwendung von einigen natürlich vorkommenden Ölen als Wirkstoffe zur Verhinderung von Verderbnis in Agrarprodukten nach der Ernte. Jedoch weisen nur wenige der essentiellen Ölkomponenten eine mikrobiozide Wirkung auf.Either Citrus fruit as well as various other plants have a certain Endogenous resistance to pathogens, they are the production of antimicrobial Substances in the plant tissues owe (S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, J.J. Kim and S. Carmeli. Preformed and induced antifungal materials of citrus fruit in relation to the enhancement of decay resistance by heat and ultraviolet treatments. J. Agric. Food Chem. 1992, 40: 1217-1221; S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, D.Q. Fang and J. J. Kim. Preformed antifungal compounds of citrus fruit: effect of postharvest treatments with heat and growth regulators. J. Agric. Food Chem. 1995, 43: 1062-1066; V. Rodov, S. Ben-Yehoshua, D.Q. Fang and J.J. Kim. Preformed antifimgal compounds of lemon fruit: citral and its relation to disease resistance. J. Agric. Food Chem. 1995, 43: 1062-1066). It has already been shown that these substances essential oil components contain a wide range of antimicrobial activity exhibit. U.S. Patents 5,334,619 and 5,958,490 describe the Use of some of course occurring oils as active ingredients to prevent spoilage in agricultural products the harvest. However, only a few of the essential oil components a microbiocidal effect.
Citral [3,7-Dimethyl-2,6-octadienal] ist eine essentielle Ölkomponente, welche sowohl in mehreren Arten von Zitrusfrüchten als auch in einigen anderen Pflanzen, wie Zitronengras und Eukalyptus, natürlich produziert wird. Citral ist ein ungesättigter Aldehyd aus der Terpenreihe und besteht aus einem Isomerengemisch von Geranial und Neral. Wegen seines intensiven Zitronenaromas und -duftes wurde Citral in der Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie in beträchtlichem Umfang verwendet. Citral ist als sicherer Lebensmittelzusatzstoff anerkannt und ist von der U.S. Food and Drug Administration zur Verwendung in Lebensmitteln zugelassen.Citral [3,7-dimethyl-2,6-octadienal] is an essential oil component, which are found in several types of citrus fruits as well as in some others Plants, such as lemongrass and eucalyptus, are produced naturally. Citral is an unsaturated one Aldehyde from the terpene series and consists of a mixture of isomers of Geranial and Neral. Because of its intense lemon aroma and fragrance Citral in the food and cosmetics industry became vast Scope used. Citral is a safe food additive and is of the U.S. Food and Drug Administration Use in food approved.
Es hat sich auch gezeigt, dass Citral einen äußerst wirksamen und breiten Umfang an antimikrobieller und antifungaler Wirkung aufweist. Tatsächlich haben Ben-Yehoshua et al. (1992) und Rodov et al. (1995) gezeigt, dass Citral die wirksamste konstitutive antifugale Verbindung in Zitronenfrüchten ist.It Citral has also been shown to be extremely effective and broad Has a range of antimicrobial and antifungal activity. Actually have Ben-Yehoshua et al. (1992) and Rodov et al. (1995) showed that Citral is the most effective constitutive antifungal compound in lemon fruits.
Limonen,
1-Methyl-4-(1-methylethenyl)cyclohexen (auch als p-Mentha-1,8-dien
bekannt), ist ein weiteres Beispiel einer reichlich vorhandenen
essentiellen Ölkomponente,
welche aus den Ölbehältern der
Flavedo von Zitrusfrüchten
extrahiert werden kann.
Aureli et al. (P. Aureli, A. Costantini und S. Zolea. Antimicrobial activity of some plant essential oil against Listeria monocytogenes. J. Food Protection 1992, 55: 344-348) zeigten, dass einige essentielle Ölkomponenten eine starke Wirksamkeit gegen pathogene Bakterien, wie Listeria, aufweisen und schlug ihre Verwendung zur Verhinderung der Infektion von Lebensmitteln durch Listeria vor.Aureli et al. (P. Aureli, A. Costantini, and S. Zolea. Antimicrobial activity of some plant essential oil against Listeria monocytogenes. J. Food Protection 1992, 55: 344-348) showed that some essential oil components a strong activity against pathogenic bacteria, such as Listeria, and suggested their use to prevent the infection of foods by Listeria ago.
Mehrere Versuche wurden durchgeführt, um Citral zur Bekämpfung der Verderbnis von verschiedenen Agrarerzeugnissen zu verwenden. Es wurde gezeigt, dass Citral den Verderb der Körner von mit Aspergillus beimpfter Gerste mit hohem Feuchtigkeitsgehalt (B. Nandi, S. Thomke und N. Fries. Preservation of high moisture barley grains with citral and allyl caproate and preliminary accetability test with piglets. Acta Agric. Scand. 1977, 27: 105-109), rohem Reis (A. K. Mallick und B. Nandi. Deterioration of stored rough rice. IV. Preservation and palatability of citral and propionic acid treated grains. Acta Agric. Scand. 1982, 32: 177-187) und Weizen (J. Ghosh und B. Nandi. Preservation of high moisture wheat by some anitfungal volatile compounds and palatability tests with rats. Acta Agric. Scand. 1985, 35: 245-254) verringern konnte. Arora und Pandey (R. Arora und G. N. Pandey. The application of essential oils and their isolates for blue mold decay control in Citrus reticulata Blanco. J. Food Sci. and Tech. 1977, 14: 14-16) berichteten, dass Citral, Geraniol und andere Verbindungen essentieller Öle die Blauschimmelfäule von Citrus reticulata Obst herabsetzen Der Erfinder der vorliegenden Erfindung (S. Ben-Yehoshua, V. Rodov, J. J. Kim und S. Carmeli. Preformed and induced antifimgal materials of citrus fruits in relation to the enhancement of decay resistance by heat and ultraviolet treatments. J. Agric. Food Chem. 1992, 40: 1217-1221) zeigte, dass die Anwendung von exogenem Citral auf mit Penicillium beimpften Zitronen ihre Verderbnis erheblich inhibierte.Several Experiments were carried out to combat citral the corruption of various agricultural products. Citral has been shown to spoil the grains of Aspergillus High moisture barley (B. Nandi, S. Thomke and N. Frieze. Preservation of high moisture barley grains with citral and allyl caproate and preliminary accetability test with piglets. Acta Agric. Scand. 1977, 27: 105-109), raw rice (A.K. Mallick and Nandi. Deterioration of stored rough rice. IV. Preservation and palatability of citral and propionic acid treated grains. Acta Agric. Scand. 1982, 32: 177-187) and Wheat (J. Ghosh and B. Nandi. Preservation of high moisture wheat by some anitfungal volatile compounds and palatability tests with rats. Acta Agric. Scand. 1985, 35: 245-254). Arora and Pandey (R.Arora and G.N. Pandey.The application of essential oils and their isolates for blue mold decay control in citrus reticulata Blanco. J. Food Sci. and tech. 1977, 14: 14-16) reported that Citral, geraniol and other compounds of essential oils the blue sky blight of Citrus reticulata reduce fruit The inventor of the present Ben-Yehoshua, V. Rodov, J.J. Kim, and S. Carmeli. Preformed and induced antifimgal materials of citrus fruits in relation to the enhancement of decay resistance by heat and ultraviolet treatments. J. Agric. Food Chem. 1992, 40: 1217-1221) showed that the application of exogenous citral on lemons inoculated with Penicillium Corruption significantly inhibited.
In den meisten Fällen der früheren Verwendung von essentiellen Ölkomponenten zur Verhinderung von Verderbnis von Agrarerzeugnissen wurde die essentielle Ölkomponente in einer wässrigen Emulsion auf die Erzeugnisse aufgebracht. Obwohl das Verfaulen der Erzeugnisse durch die Verwendung derartiger Stoffe teilweise verhindert wurde, werden essentielle Ölkomponenten, einschließlich Citral und Geraniol, noch nicht kommerziell zur Verderbnisbekämpfung bei verderblichen Agrarerzeugnissen verwendet. Ein Hauptgrund für die Nichtverwendung dieser Stoffe ist, dass ihre Aufbringung auf verderbliche Erzeugnisse, in einer gegen die Mikroorganismen wirksamen Konzentration, den Erzeugnissen Schaden zufügt, welcher später Verderbnis hervorrufen kann. Beispielsweise verursachen essentielle Öle eine Beeinträchtigung der Schale bei Früchten und Farbveränderungen bei Fleisch. Diese Beeinträchtigung kann schwerwiegend sein und führt nach einer relativ kurzen Zeitdauer zu erheblicher Verderbnis der behandelten Erzeugnisse. Ein weiterer Grund für deren fehlende kommerzielle Verwendung ist ihre Instabilität, weil viele dieser essentiellen Öle instabil sind und vor der Entfaltung ihrer bakteriziden Wirkung zur Zersetzung neigen.In most cases the former Use of essential oil components In order to prevent spoilage of agricultural products, the essential oil component in an aqueous Emulsion applied to the products. Although the rotting of the Products partially prevented by the use of such substances became, become essential oil components, including Citral and geraniol, not yet commercially to combat corruption perishable agricultural products. A major reason for not using of these substances is that their application to perishable products, in a concentration effective against the microorganisms, the Harms products, which later Can cause corruption. For example, essential oils cause one impairment the peel in fruits and color changes with meat. This impairment can be serious and leads after a relatively short period of time to considerable corruption of the treated products. Another reason for their lack of commercial Use is their instability, because many of these essential oils are unstable and before the unfolding of their bactericidal action tend to decompose.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Tatsache, dass essentielle Ölkomponenten in Lebensmittelqualität oder deren Derivate, erhalten durch Aussetzen einer Lichtbestrahlung oder durch Oxidation, als Wirkstoff in einer stabilen wirksamen mikrobiziden Formulierung zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums verwendet werden können. In einer derartigen Formulierung wird die bekannte phytotoxische Schädigung der essentiellen Ölkomponenten verhindert und die Stabilität der essentiellen Ölkomponente oder ihrer Derivate wird verlängert, was zu einer umweltfreundlichen mikrobiziden Zusammensetzung führt.The The present invention is based on the fact that essential oil components in food quality or their derivatives, obtained by exposure to light irradiation or by oxidation, as an active ingredient in a stable effective microbicidal formulation for inhibiting microbial growth can be used. In such a formulation, the known phytotoxic damage the essential oil components prevents and stability the essential oil component or their derivatives will be extended, resulting in an environmentally friendly microbicidal composition.
So ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue mikrobizide wässrige Formulierung zur Verfügung zu stellen, umfassend:
- (i) eine wirksame Menge von mindestens einer essentiellen Ölkomponente, Derivaten davon, wobei die Derivate durch Lichteinwirkung oder durch Oxidation erhalten werden, oder Gemischen davon; und
- (ii) mindestens einen zusätzlichen Stabilisator, ausgewählt aus
- a) einem Emulgator, ausgewählt aus Alkylarylpolyetheralkohol, Polyoxyethylen sorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat, Octylphenylpolyetheralkohol oder Gemischen davon,
- b) einem Antioxidans, ausgewählt aus butyliertem Hydroxyanisol (BHA), Ascorbinsäure, butyliertem Hydroxytoluol (BHT), Isoascorbinsäure, α-Tocopherol, β-Karotin oder Gemischen davon, und
- c) einem Mittel zur Verkapselung, ausgewählt aus Maisstärke, Maltodextrin, Silicagel, β-Cyclodextrin, Kasein, Chitosan oder Gemischen davon.
- (i) an effective amount of at least one essential oil component, derivatives thereof, wherein the derivatives are obtained by exposure to light or by oxidation, or mixtures thereof; and
- (ii) at least one additional stabilizer selected from
- a) an emulsifier selected from alkylaryl polyether alcohol, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, octylphenyl polyether alcohol or mixtures thereof,
- b) an antioxidant selected from butylated hydroxyanisole (BHA), ascorbic acid, butylated hydroxytoluene (BHT), isoascorbic acid, α-tocopherol, β-carotene or mixtures thereof, and
- c) an encapsulating agent selected from corn starch, maltodextrin, silica gel, β-cyclodextrin, casein, chitosan or mixtures thereof.
Die essentielle Ölkomponente ist aus Monoterpen-Kohlenwasserstoffen, Sesquiterpenen, oxygenierten Terpenderivaten, Nichtterpenderivaten, wie Aldehyden, Alkoholen, Säuren und Phenolen, ausgewählt. Die Konzentration der essentiellen Öle in der wässrigen mikrobiziden Zusammensetzung beträgt etwa 0,1 % bis etwa 1 % (v/v). Die Konzentration des Derivats des essentiellen Öls, erhalten durch Lichteinwirkung, beträgt etwa 1.000 μl/l bis etwa 12.000 μl/l. Die mikrobizide Zusammensetzung kann weiterhin eine zusätzliche Menge eines anderen Biozids in einem geringen Gehalt umfassen, welcher allein zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums nicht ausreichend ist.The essential oil component is from monoterpene hydrocarbons, sesquiterpenes, oxygenated Terpene derivatives, non-terpene derivatives, such as aldehydes, alcohols, acids and phenols, selected. The concentration of essential oils in the aqueous microbicidal composition is about 0.1% to about 1% (v / v). The concentration of the derivative of the essential oil, obtained by exposure to light, is about 1,000 μl / l to about 12,000 μl / l. The microbicidal composition may further comprise an additional Amount of another low-biocide biocide which alone insufficient to inhibit microbial growth is.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums in verderblichen Agrarerzeugnissen durch Aufbringen einer mikrobiziden wässrigen Formulierung zur Verfügung zu stellen, umfassend:
- (i) eine wirksame Menge von mindestens einer essentiellen Ölkomponente, Derivaten davon, wobei die Derivate durch Lichteinwirkung oder durch Oxidation erhalten werden, oder Gemischen davon; und (ii) mindestens einen zusätzlichen Stabilisator, ausgewählt aus
- a) einem Emulgator, ausgewählt aus Alkylarylpolyetheralkohol, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat, Octylphenylpolyetheralkohol oder Gemischen davon,
- b) einem Antioxidans, ausgewählt aus butyliertem Hydroxyanisol (BHA), Ascorbinsäure, butyliertem Hydroxytoluol (BHT), Isoascorbinsäure, α-Tocopherol, β-Karotin oder Gemischen davon, und
- c) einem Mittel zur Verkapselung, ausgewählt aus Maisstärke, Maltodextrin, Silicagel, β-Cyclodextrin, Kasein, Chitosan oder Gemischen davon.
- (i) an effective amount of at least one essential oil component, derivatives thereof, wherein the derivatives are obtained by exposure to light or by oxidation, or mixtures thereof; and (ii) at least one additional stabilizer selected from
- a) an emulsifier selected from alkylaryl polyether alcohol, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, octylphenyl polyether alcohol or mixtures thereof,
- b) an antioxidant selected from butylated hydroxyanisole (BHA), ascorbic acid, butylated hydroxytoluene (BHT), isoascorbic acid, α-tocopherol, β-carotene or mixtures thereof, and
- c) an encapsulating agent selected from corn starch, maltodextrin, silica gel, β-cyclodextrin, casein, chitosan or mixtures thereof.
Die essentielle Ölkomponente ist aus Monoterpen- und Sesquiterpen-Kohlenwasserstoffen, oxygenierten Terpenderivaten, Nichtterpenderivaten, wie Aldehyden, Alkoholen, Säuren und Phenolen, ausgewählt. Die Formulierung kann weiterhin ein anderes Pestizid in einer geringen Menge, welche allein zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums nicht ausreichend ist, umfassen.The essential oil component is from monoterpene and sesquiterpene hydrocarbons, oxygenated Terpene derivatives, non-terpene derivatives, such as aldehydes, alcohols, acids and phenols, selected. The Formulation can continue to be another pesticide in a small amount Amount used alone to inhibit microbial growth is insufficient.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Verfahren zur Inhibierung des mikrobiellen Wachstums im Haushalt durch Anwendung der mikrobiziden wässrigen Formulierung der vorliegenden Erfindung entweder allein oder zusammen mit gewöhnlich verwendeten Reinigungsmitteln zur Verfügung zu stellen.A Another object of the present invention is methods of inhibition of microbial growth in the household by application of microbicides aqueous Formulation of the present invention either alone or together usually to provide cleaning agents used.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Verwendung der mikrobiziden Formulierung für die Humanhygiene, wobei die essentiellen Öle oder Derivate davon zusammen mit geeigneten Zusatzstoffen Seifenstücken, Hygiene-, Geschirrspülmittel-, Mundspül-, Desinfektions- oder Kosmetikanwendungen zugesetzt werden.Yet Another object of the present invention is the use the microbicidal formulation for human hygiene, with the essential oils or derivatives thereof together with suitable additives soap bars, hygiene, dishwashing detergent, mouthwash, Disinfection or cosmetic applications are added.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Verwendung der mikrobiziden Formulierung als Nutrazeutikum zur Linderung oder Behandlung von durch Mikroorganismen verursachten leichten Infektionen sowie zur Förderung der menschlichen Gesundheit zur Verfügung zu stellen.It is still another object of the present invention, the Use of the microbicidal formulation as nutraceutical for alleviation or treatment of microorganisms caused by light Infections as well as for promotion human health.
Um die Erfindung zu verstehen und zu sehen, wie sie in der Praxis ausgeführt werden kann, wird jetzt eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, nur als nicht begrenzendes Beispiel, unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen, wobei:Around to understand the invention and to see how they are carried out in practice can now be described a preferred embodiment, only as a non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:
Wie vorstehend dargelegt, stellt die vorliegende Erfindung eine umweltfreundliche mikrobizide Formulierung, die bei der Verhinderung von Verderbnis von Agrarerzeugnissen, im Haushalt, für die Humanhygiene und als Nutrazeutikum wirksam ist, zur Verfügung. Die wässrige mikrobizide Formulierung umfasst als Wirkstoff mindestens eine essentielle Ölkomponente oder Derivate davon, erhalten durch Lichteinwirkung oder durch Oxidation, oder Gemische von derartigen essentiellen Ölen und/oder deren Derivaten und mindestens einen zusätzlichen Stabilisator, ausgewählt aus einem Emulgator, einem Antioxidans oder einem Mittel zur Verkapselung, wie vorstehend erwähnt. Die Rolle des Stabilisators ist, die essentiellen Ölkomponenten vor der Zersetzung vor der Entfaltung ihrer mikrobiziden Wirkung zu bewahren und/oder die Phytotoxizität dieser Verbindungen zu verhindern und/oder zu verringern. Die mikrobizide essentielle Ölkomponente ist aus Monoterpen-Kohlenwasserstoffen und Sesquiterpenen, oxygenierten Terpenderivaten und Nichtterpenderivaten, wie Aldehyden (Citral oder Nonanal), Alkoholen (Octanol, Nonanol) und Phenolen (Carvacrol), ausgewählt. Die wässrige mikrobizide Formulierung kann zur wirksamen Bekämpfung und Inhibierung des mikrobiellen Wachstums verwendet werden. Alle essentiellen Ölkomponenten sind als Komponenten in Lebensmittelqualität bekannt. Es sollte außerdem hervorgehoben werden, dass alle Komponenten der wässrigen mikrobiziden Formulierung in Lebensmittelqualität vorliegen und keine Gefahr für den menschlichen Körper darstellen. Eine spezielle weitreichende mögliche Verwendung ist für den Schutz verderblicher Agrarerzeugnisse vor durch Mikroorganismen verursachter Verderbnis. Agrarerzeugnisse können beispielsweise alle frischen Nahrungsmittelprodukte einschließen, welche aufgrund mikrobieller Infektion verdorben werden können, wie Obst, Gemüse, Fleisch oder Fisch. Andere mögliche Verwendungen für eine entsprechende Formulierung können für jeden Fall, dass ein wirksamer Schutz vor Mikroorganismen, wie bei der Verwendung im Haushalt, Körperhygiene oder Nutrazeutika, benötigt wird, sein. Zur Verwendung im Haushalt kann die wässrige mikrobizide Formulierung allein oder zusammen mit handelsüblichen Reinigungsmitteln verwendet werden. Zur Verwendung der Komponenten der essentiellen Öle oder ihrer Derivate zur Körperhygiene kann eine wirksame Menge dieser essentiellen Ölkomponente oder ihres Derivats in Seifenstücke, eine Reinigungsformulierung, Geschirrspülmittel, eine Mundspülung oder ein Mundmittel oder eine desodorierende Lösung oder Zusammensetzung eingebracht werden. Eine wirksame Menge einer essentiellen Ölkomponente der vorliegenden Erfindung, insbesondere bei den essentiellen Ölen, ausgewählt aus Citral, Perillaaldehyd oder Limonen; kann außerdem Bestandteil einer als Nutrazeutikum verwendeten Zusammensetzung sein. Derartige Nutrazeutika können zwei Wirkungen erzielen, und zwar Schützen gegen Biozidinfektionen sowie Liefern eines zusätzlichen gesundheitlichen Nutzens, wie Einbringen von Antikrebswirkung. Es wurde festgestellt, dass mehrere erfindungsgemäße Formulierungen, die essentielle Öle, wie Citral, Limonen, Geraniol, Menthol, Carvon, Perrilaaldehyd, umfassen, als Antikrebsmittel wirken und den Cholesterinspiegel und LDL-Spiegel senken. Es ist bekannt, dass Citral und Citronellal Emotionen beruhigen und entspannen und den Körper bei einer richtigen Verdauungsfunktion unterstützen. Derartige essentielle Ölkomponenten sind als Phytonährstoffe oder funktionelle Lebensmittel bekannt.As stated above, the present invention provides an environmentally friendly microbicidal formulation which is effective in preventing spoilage of agricultural, home, human hygiene and nutraceutical products. The aqueous microbicidal formulation comprises as active ingredient at least one essential oil component or derivatives thereof obtained by exposure to light or by oxidation, or mixtures of such essential oils and / or their derivatives and at least one additional stabilizer selected from an emulsifier, an antioxidant or an agent Encapsulation as mentioned above. The role of the stabilizer is to protect the essential oil components from degradation prior to their microbicidal action and / or to prevent and / or reduce the phytotoxicity of these compounds. The microbicidal essential oil component is selected from monoterpene hydrocarbons and sesquiterpenes, oxygenated terpene derivatives and non-terpene derivatives such as aldehydes (citral or nonanal), alcohols (octanol, nonanol) and phenols (carvacrol). The aqueous microbicidal formulation can be used to effectively control and inhibit microbial growth. All essential oil components are known as food grade components. It should also be emphasized that all components of the aqueous microbicidal formulation are food grade and pose no threat to the human body. A particular far-reaching potential use is for the protection of perishable agricultural products from spoilage caused by microorganisms. Agricultural products may include, for example, all fresh food products that may be spoiled due to microbial infection, such as fruits, vegetables se, meat or fish. Other possible uses for such formulation may be in any case that an effective protection against microorganisms, such as in household use, personal hygiene or nutraceuticals, is needed. For domestic use, the aqueous microbicidal formulation may be used alone or in conjunction with commercial cleaners. For use of the components of the essential oils or their personal hygiene derivatives, an effective amount of this essential oil component or its derivative may be incorporated in soap bars, a cleansing formulation, dishwashing detergent, mouthwash or mouthwash or deodorizing solution or composition. An effective amount of an essential oil component of the present invention, especially for the essential oils selected from citral, perillaaldehyde or limonene; may also be part of a composition used as a nutraceutical. Such nutraceuticals can achieve two effects, protecting against biocidal infections as well as providing additional health benefits, such as the introduction of anti-cancer activity. It has been found that several formulations of the invention comprising essential oils such as citral, limonene, geraniol, menthol, carvone, perrilaaldehyde act as anticancer agents and lower cholesterol and LDL levels. Citral and Citronellal are known to soothe and relax emotions and aid the body in proper digestive function. Such essential oil components are known as phytonutrients or functional foods.
Es ist im Stand der Technik bekannt, dass einige der essentiellen Ölkomponenten bei der Bekämpfung von Mikroorganismen, insbesondere bei Agrarerzeugnissen, wirksam sind. Jedoch leiden essentielle Ölkomponenten unter zwei inhärenten Problemen, welche bisher ihre praktische Verwendung beschränkten. Ein Problem ist mit ihrer begrenzten Stabilität, infolge des Oxygenierungsprozesses, der eine schnelle Zersetzung der essentiellen Öle bei Sauerstoffeinwirkung zur Folge hat, verbunden. Daher, obwohl ihre Verwendung als wirksame Mikrobizide bekannt war, war tatsächlich eine derartige Verwendung aufgrund ihrer kurzen Zeitdauer beschränkt. Die Verwendung von ziemlich großen Mengen eines essentiellen Öls, um seine mikrobizide Wirkung zu verlängern, hat letztendlich den zweiten Nachteil, welcher mit deren Verwendung verbunden ist, zur Folge: wenn Früchte hohen Konzentrationen der essentiellen Öle, insbesondere wenn das Gemisch keine echte Lösung bildet, ausgesetzt werden, wird eine Schädigung der Erzeugnisse bewirkt.It It is known in the art that some of the essential oil components in the fight against Micro-organisms, in particular agricultural products. However, essential oil components suffer under two inherent Problems that have hitherto limited their practical use. One Problem is with their limited stability, as a result of the oxygenation process, the rapid decomposition of the essential oils in the action of oxygen entails connected. Therefore, although their use as effective Microbicides was actually such a use limited due to their short duration. The use of pretty much huge Quantities of an essential oil, In order to prolong its microbicidal effect, the second disadvantage, which is associated with their use, for Episode: when fruits high concentrations of essential oils, especially when the mixture no real solution is exposed to damage to the products.
Es wurde jetzt festgestellt, dass, wenn die essentiellen Ölkomponenten als Wirkstoff einer mikrobiziden Zusammensetzung zusammen mit mindestens einem Zusatzstoff, welcher die essentiellen Ölkomponenten stabilisiert oder löst, aufgebracht werden, eine stabile und wirksame mikrobizide Zusammensetzung erhalten wird, welche keine Schädigung der Erzeugnisse hervorruft. Diese Zusatzstoffe sind aus einem Antioxidans, einem Emulgator oder einem Mittel zur Verkapselung ausgewählt. Jeder dieser Zusatzstoffe schützt die essentiellen Ölkomponenten durch einen unterschiedlichen Mechanismus. Der Emulgator unterhält die Bildung einer mikrokolloidalen Lösung, die die Vermeidung der Phytotoxizität der essentiellen Ölkomponenten unterstützt. Die Emulgatoren können aus Alkylarylpolyetheralkohol (DX), Polyoxyethylensorbitanmonolaurat (Tween 20), Polyoxyethylensorbitanmonooleat (Tween 80), Octylphenylpolyetheralkohol (Triton 100) ausgewählt werden. Einige dieser Emulgatoren sind in Lebensmittelqualität, z. B. Tween 20. Die Konzentration der Emulgatoren sollte über 0,1 % (w/w) sein.It It has now been found that when the essential oil components as the active ingredient of a microbicidal composition together with at least an additive which stabilizes the essential oil components or dissolves, upset to obtain a stable and effective microbicidal composition which is no damage of the products. These additives are made from an antioxidant, a Emulsifier or means for encapsulation selected. Everyone protects these additives the essential oil components through a different mechanism. The emulsifier maintains the formation a microcolloidal solution, the prevention of phytotoxicity of essential oil components supported. The Emulsifiers can alkylaryl polyether alcohol (DX), polyoxyethylene sorbitan monolaurate (Tween 20), polyoxyethylene sorbitan monooleate (Tween 80), octylphenyl polyether alcohol (Triton 100) selected become. Some of these emulsifiers are food grade, e.g. B. Tween 20. The concentration of emulsifiers should be above 0.1 % (w / w).
Das Antioxidans verringert die zu ihrer Zersetzung führende Oxidationsgeschwindigkeit der essentiellen Öle. Es vermindert außerdem die inhärente Phytotoxizität des essentiellen Öls. Das Antioxidans kann aus Verbindungen, wie butyliertem Hydroxyanisol (BHA), Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, α-Tocopherol, butyliertem Hydroxytoluol (BHT), β-Karotin oder deren Gemischen, ausgewählt sein. Bevorzugte Konzentrationen des Antioxidans in der erfindungsgemäßen Formulierung liegen im Bereich von 0,05 % bis 0,8 % (w/v). Die Wirkung des Antioxidans bei der Herabsetzung der Phytotoxizität des essentiellen Öls für den Fall des Zusatzes von BHA zu Citral ist in Tabelle 1 dargestellt, die den Schalenmängelindex zeigt, wobei es klar ist, dass BHA allein keinen Mangel verursachte.The Antioxidant reduces the oxidation rate leading to its decomposition the essential oils. It also diminishes the inherent phytotoxicity of the essential oil. The antioxidant can be made from compounds such as butylated hydroxyanisole (BHA), ascorbic acid, Isoascorbic acid, α-tocopherol, butylated hydroxytoluene (BHT), β-carotene or mixtures thereof be. Preferred concentrations of the antioxidant in the formulation according to the invention are in the range of 0.05% to 0.8% (w / v). The effect of the antioxidant in reducing the phytotoxicity of the essential oil in case the addition of BHA to citral is shown in Table 1, which the cup defect index it is clear that BHA alone did not cause any deficiency.
Der Schalenmängelindex wird ermittelt durch The shell defect index is determined by
Die Mängelnote entspricht 0 = keine Mängel, 1 = leichte Mängel, 2 = mittlere Mängel und 3 = schwere Mängel. Tabelle 1: Auswirkung einer 1-Minuten-Tauchung mit dem Antioxidans BHA auf Schalenmängel bei Zitronenfrüchten, gelagert 20 Tage bei 20 °C. The defect grade corresponds to 0 = no defects, 1 = slight defects, 2 = medium defects and 3 = severe defects. Table 1: Effect of a 1-minute dip with the antioxidant BHA on shell deficiencies in lemon fruits, stored for 20 days at 20 ° C.
Die der Formulierung zugesetzten Mittel zur Verkapselung, bilden zusammen mit den essentiellen Ölkomponenten Komplexe, wodurch deren Zersetzung verhindert und deren Dauer der wirksamen mibrobiziden Wirkung verlängert wird. Das Mittel zur Verkapselung kann jede Art von Matrix oder Polymer in Lebensmittelqualität, hergestellt aus Kohlenhydrat oder Protein, oder eine andere Matrix, wie, aber nicht beschränkt auf, Maisstärke, Maltodextrin, β-Cyclodextrin, Silicagel, Kasein, Chitosan und deren Gemische, sein. Niedermolekulares Polyethylen und verschiedene Wachse können ebenfalls als Materialien zur Verkapselung fungieren. Tatsächlich wurde festgestellt, dass das Zusetzen von Citral zu verschiedenen Wachsformulierungen, die keine Fungizide enthielten, die Wirksamkeit von Citral bei der Verringerung sowohl der Verderbnis als auch der Phytotoxizität erhöhte. Der Zusatz von Cyclodextrin zu Citral hatte ebenfalls eine längere Haltbarkeit des Citrals auf der Oberfläche der behandelten Orangenfrüchte zur Folge. Bevorzugte Konzentrationen des Mittels zur Verkapselung in der erfindungsgemäßen Formulierung liegen im Bereich von 0,1 bis 0,8 % (w/v).The Formulation added encapsulating agent, together with the essential oil components Complexes which prevent their decomposition and their duration effective mibrobicidal effect is prolonged. The means to Encapsulation can be any kind of food grade matrix or polymer from carbohydrate or protein, or another matrix, like, but not limited on, corn starch, Maltodextrin, β-cyclodextrin, silica gel, Casein, chitosan and their mixtures. Low molecular weight polyethylene and different waxes can also act as materials for encapsulation. Actually became found that adding citral to various wax formulations, that did not contain fungicides, the effectiveness of citral in the Reduction of both spoilage and phytotoxicity increased. Of the Addition of cyclodextrin to citral also had a longer shelf life of citral on the surface the treated orange fruits result. Preferred concentrations of the encapsulating agent in the formulation of the invention are in the range of 0.1 to 0.8% (w / v).
Der Zusatz eines Emulgators vermindert die inhärente Phytotoxizität des essentiellen Öls. Diese Wirkung wird durch den Mängelindex des essentiellen Öls Citral mit dem Zusatz von Emulgator veranschaulicht, wie in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2: Übersicht der Versuche zur Bewertung der Phytotoxizität von Citrallösungen, die Emulgatoren enthalten (Verhältnis 1:1 mit Citral)1.
- 1 Die Früchte wurden 1 Minute in die Emulsion getaucht und anschließend einen Monat bei 20 °C gelagert. Die Phytotoxizität wurde wie in Tabelle 1 gemessen.
- 1 The fruits were immersed in the emulsion for 1 minute and then stored for one month at 20 ° C. The phytotoxicity was measured as in Table 1.
Es sollte erwähnt werden, dass die mikrobizide Zusammensetzung neben der mindestens einen essentiellen Ölkomponente, deren durch Bestrahlung erhaltenen Derivaten oder Gemischen davon, ein weiteres Biozid in einer sehr geringen Konzentration umfassen kann. Eine derartige geringe Konzentration des Biozids genügt allein nicht zur Verhinderung einer mikrobiellen Schädigung, aber zusammen mit den essentiellen Ölen der vorliegenden Erfindung oder deren Derivaten kann die mikrobielle Verderbnis verhindert werden. Beispiele derartiger Biozide sind Imazalil, Thiabendazol, Panoctin, Rovral, Prochloraz, Natriumorthophenylphenat, Metalaxyl, Al-Phosethyl, Captan, Oxychinolin, Dicloran, Benzalkoniumchlorid, Canon, Thiophanatmethyl, Triforin, Carbendazim, Triademinol, Vinclozolin, Etaconazol oder Gemische davon. Die Konzentration derartiger zugesetzter Pestizide kann von 5 ppm bis 100 ppm betragen. Die Verwendung einer derartigen Zusammensetzung, die eine Kombination einer essentiellen Ölkomponente oder ihrer Derivate, erhalten durch Aussetzen einer Lichtbestrahlung, zusammen mit einer kleinen Menge an Fungizid umfasst, wird zwei wichtige Vorteile ermöglichen:
- 1. Verringerung der toxischen Rückstände des Biozids, welche eine entscheidende Anforderung aller Gesundheitsbehörden für alle toxischen Fungizide ist.
- 2. Bekämpfung der Entwicklung einer Resistenz des Pathogens gegen das Biozid.
- 1. Reduction of toxic residues of biocide, which is a vital requirement of all health authorities for all toxic fungicides.
- 2. Combat the development of resistance of the pathogen to the biocide.
Dieser spezielle Punkt würde durch die Verwendung der neuen Formulierung mit oder ohne die Biozidkomponente erzielt werden. Tatsächlich wird die Verwendung eines anderen Biozids, welches eine andere Wirkungsweise haben kann, selbst über eine relativ kurze Zeit, für den empfohlenen Weg der Bekämpfung der gegen Biozide resistenten Population gehalten.This special point would by using the new formulation with or without the biocide component be achieved. Indeed is the use of another biocide, which is a different mode of action can have, even about a relatively short time, for the recommended way of combating the biocide resistant population.
Die essentiellen Ölkomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung können synthetisch hergestellt werden oder können eine Pflanzenextraktzubereitung sein, die eine Vielzahl von Komponenten essentieller Öle, d. h. Gemische davon, umfasst. Es kann auch eine gereinigte Zubereitung natürlichen essentiellen Öls sein, angereichert mit einer einzigen essentiellen Ölkomponente oder einer Kombination davon, sein. Zubereitungen, die natürliche essentielle Öle enthalten, können aus verschiedenen Pflanzen, wie Zitrusfrüchten, Zitronengras und Eukalyptusbäumen, hergestellt werden. Spezielle nicht beschränkende Beispiele von Verbindungen essentieller Öle sind Citral, 1-Octanol, Heptanol, Nonanol, Geraniol, Octanal, Nonanal, Decanal, Perillaaldehyd, Perillaalkohol, Citronellol, Citronellal, Carvon, Carveol, Linalool, Vanillin, Zimtaldehyd, Zimtsäure, Eugenol, Menthol, Limonen, Carvacrol, Terpineol, Thymol, Vanillin und Campher. In Fällen gemäß der Erfindung, wobei das essentielle Öl durch Lichteinwirkung derivatisiert wird, kann eine derartige Derivatisierung bei synthetisch hergestelltem essentiellen Öl, bei natürlich extrahiertem essentiellen Öl oder bei einem Rohextrakt, umfassend eine Vielfalt von essentiellem Öl, vorgenommen werden. Im letzteren Fall können ein oder mehrere essentielle Öle derivatisiert werden, während andere nicht beeinflusst werden können. Außerdem kann die Lichteinwirkung entweder vor der Extraktion der essentiellen Ölkomponenten aus ihrer natürlichen Quelle oder nach ihrer Extraktion vollzogen werden.The essential oil components according to the present invention may be produced synthetically or may be a plant extract preparation comprising a plurality of components of essential oils, ie mixtures thereof. It may also be a purified preparation of natural essential oil enriched with a single essential oil component or a combination thereof. Preparations containing natural essential oils can be made from a variety of plants, such as citrus, lemon grass and eucalyptus trees. Specific non-limiting examples of essential oil compounds include citral, 1-octanol, heptanol, nonanol, geraniol, octanal, nonanal, decanal, perillaaldehyde, perilla alcohol, citronellol, citronellal, carvone, carveol, linalool, vanillin, cinnamaldehyde, cinnamic acid, eugenol, menthol , Limonene, carvacrol, terpineol, thymol, vanillin and camphor. In cases according to the invention wherein the essential oil is derivatized by exposure to light, such derivatization can be made on synthetically produced essential oil, on naturally extracted essential oil or on a crude extract comprising a variety of essential oil. In the latter case, one or more essential oils can be derivatized while others can not be affected. In addition, the Light exposure either before extraction of the essential oil components from their natural source or after their extraction.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gemisch von mindestens einer essentiellen Ölkomponente oder einem durch Lichtbestrahlung erhaltenen Derivat davon mit dem Emulgator und dem Antioxidans als antimikrobielle Zusammensetzung Nahrungsmitteln, Toilettenartikeln und Haushaltsgegenständen zu mikrobiziden Zwecken direkt zugesetzt werden. Außerdem kann das Gemisch in Form einer Flüssigkeit oder eines Aerosols durch Zusetzen nichttoxischer Grundstoffen in einer geeigneten Menge, wie benötigt, hergestellt werden und zu mikrobiziden Zwecken zugegeben oder gesprüht werden.According to the present Invention may be a mixture of at least one essential oil component or a derivative obtained therefrom by light irradiation with the Emulsifier and the antioxidant as antimicrobial composition Food, toiletries and household items be added directly to microbicidal purposes. In addition, the mixture in Shape of a liquid or an aerosol by adding non-toxic raw materials in a suitable amount as needed are prepared and added or sprayed for microbicidal purposes.
Die Konzentration der mindestens einen essentiellen Öllkomponente, die zum Erzielen einer Wirkung benötigt wird, kann durch den Fachmann im jeweiligen Fall leicht ermittelt werden und hängt sowohl von der Art des essentiellen Öls als auch von der Art der Anwendung der Zubereitung ab. Im Falle von Citral oder Geraniol bewegt sich die wirksame Menge zwischen etwa 0,1 % und 1 %, insbesondere 0,2 % und 0,4 %.The Concentration of the at least one essential oil component to achieve an effect needed can easily be determined by the expert in each case be and hang both the nature of the essential oil and the type of Application of the preparation. In the case of citral or geraniol the effective amount is between about 0.1% and 1%, in particular 0.2% and 0.4%.
Die Formulierung kann auf die zu schützenden Erzeugnisse zu verschiedenen Zeitpunkten vor und während ihrer Lagerung aufgebracht werden. Wenn die Formulierung auf Früchte aufgebracht wird, wird sie vorzugsweise vor der Verpackung, d. h. nach der Ernte, aufgebracht. Die erfindungsgemäße Formulierung wird mit einem Verfahren auf die Erzeugnisse aufgebracht, bei dem die Erzeugnisse mit einer wirksamen Menge der Formulierung, d. h. einer Menge, die deren Infektion durch Mikroorganismen während der gesamten Lagerungsdauer inhibiert, in Kontakt gebracht werden. Beispiele für Aufbringungsverfahren sind Tauchen, Begasen, Besprühen und Beschäumen der Früchte im Verpackungsgebäude. Ein anderes Verfahren könnte Einbringen dieser Stoffe in eine Wachsemulsion sein. Tatsächlich, wie vorstehend erwähnt, war die Wachsemulsion ein geeignetes Lösungsmittel zur Behandlung von verschiedenen Zitrusfrüchten.The Formulation can be applied to the Products at various times before and during their Storage be applied. When the formulation is applied to fruits is preferably before packaging, d. H. after harvest, applied. The formulation of the invention is applied to the products by a process in which the Products containing an effective amount of the formulation, d. H. one Amount of their infection by microorganisms during the inhibited throughout the storage period, are brought into contact. Examples for application methods are diving, gassing, spraying and foaming the fruits in the packaging building. Another method could be Introducing these substances into a wax emulsion. Indeed, as mentioned above, the wax emulsion was a suitable solvent for treatment of different citrus fruits.
Ein anderes Aufbringungsverfahren ist Begasen der Früchte in einer relativ luftdichten Kammer unter Ausnutzung der Flüchtigkeit vieler der Wirkstoffe wie Citral.One Another application method is fumigating the fruit in a relatively airtight manner Chamber exploiting the volatility many of the active ingredients such as citral.
Ein anderes mögliches Verfahren zur Aufbringung kann durch Beladen der Wirkstoffe auf als Trockenmittel oder Absorptionsmittel verwendetes Silicagelmaterial durchgeführt werden. Dieses Material konnte mehr als 10 % seines Gewichts an unseren Wirkstoffen absorbieren und als eingeskapselten Stoff binden. Wenn jedoch die Umgebungsfeuchtigkeit dieses Materials sich erhöht, dann werden diese wirksamen Biozide freigesetzt und das Wasser ersetzt sie. Tatsächlich ist das der Zustand, wenn die Früchte in einem Lagerraum oder in einem Behälter zur Lagerung von verderblichen Agrarerzeugnissen, die kontinuierlich transpirieren, eingeschlossen sind. Ein derartiges Aufbringen könnte eine langsame kontrollierte Freisetzung des Fungizids liefern, was einen längeren Schutz vor Verderbnis ermöglicht.One other possible Method of application may be by loading the active ingredients Silica gel material used as desiccant or absorbent carried out become. This material could account for more than 10% of its weight absorb our active ingredients and bind as encapsulated substance. However, if the ambient humidity of this material increases, then These effective biocides are released and the water is replaced she. Indeed This is the condition when the fruits in a storage room or in a container for the storage of perishable Agricultural products that continuously transpire included are. Such an application could be slow controlled Release of the fungicide, giving a longer protection against spoilage allows.
Die Formulierung kann auch über langsam abbaubare Polymere aufgebracht werden, welche während ihres Abbaus die in ihnen enthaltene Verbindung des essentiellen Öls auf den Erzeugnissen freisetzen.The Formulation can also be over slowly degradable polymers are applied, which during their Degrades the essential oil compound contained in them Release products.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der pH-Wert der Ölformulierung bevorzugt sauer, er kann aber auch basisch mit einem pH-Wert bis 9 sein.According to the present Invention is the pH of the oil formulation preferably acidic, but it can also be basic with a pH up to 9 be.
Wie erwähnt, sollte die wässrige mikrobizide Formulierung einen Stabilisator zum Lösen der mindestens einen essentiellen Ölkomponente umfassen. Für den Fall, dass der Stabilisator Ethanol ist (nicht beansprucht), zeigt sich, dass Citral in einer Konzentration von 0,2 % bei der Inhibierung der Verderbnis von nicht beimpften Früchten der Orange Washington beim Aufbringen als Formulierung mit 10-50 % Ethanol viel wirksamer war als beim Aufbringen in einer wässrigen Emulsion in derselben Konzentration (Tabelle 3, siehe auch Referenzbeispiel 4). Tabelle 3: Wirkungen von Citral und 50%igem Ethanol auf den prozentualen Verderbnisanteil von nicht beimpften Orangen Washington (Zahlen = % verdorbene Früchte) As mentioned, the aqueous microbicidal formulation should comprise a stabilizer for dissolving the at least one essential oil component. In the case where the stabilizer is ethanol (not claimed), citral at a concentration of 0.2% is found to be much effective in inhibiting the inoculum of non-inoculated fruits of Orange Washington when applied as a formulation with 10-50% ethanol was more effective than when applied in an aqueous emulsion at the same concentration (Table 3, see also Reference Example 4). Table 3: Effects of citral and 50% ethanol on the percentage of spoilage of non-inoculated oranges Washington (numbers =% spoiled fruits)
Außerdem tritt keine deutliche Beeinträchtigung der Erzeugnisse auf, die gewöhnlich mit dem Aufbringen essentiellen Öls verbunden ist. In Gegenwart von 10 bis 50 % Ethanol verursachte das essentielle Öl keine phytotoxische Schädigung. Die Schädigung tritt nicht einmal auf, wenn die essentiellen Öle in relativ hohen Konzentrationen (0,5 bis 1 %), von denen auf dem Fachgebiet bekannt ist, dass sie erheblichen Schaden zufügen, aufgebracht werden.In addition, occurs no significant impairment of the products usually with the application of essential oil connected is. In the presence of 10 to 50% ethanol caused the essential oil no phytotoxic damage. The injury does not even occur when the essential oils are in relatively high concentrations (0.5 to 1%) known in the art to be cause considerable damage, be applied.
Die Wirkung derartiger Formulierungen bei der Verringerung von Verderbnis wird so mit allen in den Verpackungsgebäuden getesteten Zitrusfrüchten (Ergebnisse dargestellt in den Tabellen 3 und 4) und mit Mangofrüchten und Paprikaschoten (Daten nicht aufgeführt) gezeigt. Der Versuch mit Paprika zeigte eine gute Bekämpfung der Hauptpathogene von Paprika in Israel, Botrytis cinerea und Alternaria alternata. Tabelle 4: Wirkung von drei Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzten Limonen auf die Verderbnis von Kumquatfrüchten nach Lagerung über 11 Tage bei 10 °C und Simulierung der Lagerzeit über 6 Tage bei 20 °C
- 1 5000 μl/l, 3 Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt in 25%igem Ethanol + 5000 μl/l TWEEN 20
- 1 5000 μl / l, 3 hours exposed to sunlight in 25% ethanol + 5000 μl / l TWEEN 20
Quantitativ
stellt die essentielle Ölkomponente,
Limonen, welche zur Familie der Monoterpen-Kohlenwasserstoffe gehört, etwa
85 % der in der Zitrusfrucht vorhandenen essentiellen Ölkomponenten.
Limonen als solches ist jedoch nicht ausreichend wirksam. Ungeachtet
der Tatsache, dass es nicht wirksam ist, wurde festgestellt, dass
Limonen durch Aussetzen von homogenisierter Fruchtschale dem Sonnenlicht,
gefolgt von Extraktion des Öls
mit einem organischen Lösungsmittel,
insbesondere mit Dichlormethan, Hexan oder Ethylacetat, als Vorstufe
für ein
sehr wirksames Mikrobizid dienen kann. Dieselbe Wirkung kann mit
UV-Bestrahlung von
Limonen nach seiner Extraktion (
Daher kann eine mikrobizide Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung Limonen oder einen Rohextrakt von essentiellen Ölen, umfassend eine wesentliche Menge an Limonen, das mit Licht bestrahlt wurde, umfassen. Es sollte beachtet werden, dass Antioxidanzien bei Verwendung derartiger Derivate von essentiellen Ölen, die Lichtbestrahlung ausgesetzt wurden, nicht verwendet werden sollten.Therefore may be a microbicidal compound according to the present invention Limonene or a crude extract of essential oils, comprising an essential one Amount of lime irradiated with light include. It should It should be noted that antioxidants when using such derivatives of essential oils, which were exposed to light irradiation should not be used.
Solch ein Aussetzen des Limonens der Bestrahlung führt zu schneller Photooxidation, die ein hochwirksames antifungales Mittel bildet. Ein derartiger Stoff kann als die Komponente, die im Vanillin-Schwefelsäure-Test (nachstehend „Vanillin-Test") die lila Farbe ergibt, oder bevorzugt durch blaue Fluoreszenz, erhalten als Ergebnis der Bestrahlurg mit einer UV-Lampe, charakterisiert werden. Obwohl dieser Test bei anderen Terpenen und deren Derivatverbindungen ansprechen kann, kann das spezifische Produkt von Limonen durch seine typische Farbe und seinen Retentionsfaktor – Rf im Chromatogramm – charakterisiert werden. Die Photooxidation kann entweder bewirkt werden, indem Limonen ultraviolettem oder weißem Licht oder Sonnenlicht ausgesetzt wird. In diesen drei Fällen hatte der erhaltene Stoff dieselbe Retentionszeit in der HPLC. Diese Stoffe lieferten die gleiche lila Farbe im Vanillin-Test und den gleichen Fleck auf einer Dünnschichtchromatographie-Platte. Es konnte daher gefolgert werden, dass all diese Belichtungsarten zu demselben Stoff führen. Es wurde festgestellt, dass Chlorophyll an der Photooxidation von Limonen zu dem neuen Produkt, das die positive lila-Farbreaktion im Vanillin-Test ergibt, beteiligt ist. Dieser Stoff zeigte eine große antifungale Wirkung im Bioassay der Inhibierung der Elongation von Konidien von Penicillium digitatum. Die resultierende Wirksamkeit war viel höher als die von Scoparon oder Scopoletin, als endogene Phytoalexine der Zitrusfrüchte bekannte Stoffe, oder als die von Citral, welches als wirksamstes konstitutives Fungizid in der Zitronenfrucht bekannt war (Ben-Yehoshua et al., 1992).Such exposure of limonene to radiation leads to rapid photooxidation, which is high effective antifungal agent. Such a substance may be characterized as the component which gives the purple color in the vanillin-sulfuric acid test (hereinafter "vanillin test") or preferably by blue fluorescence obtained as a result of irradiation with a UV lamp In the case of other terpenes and their derivative compounds, the specific product of limonene can be characterized by its typical color and its retention factor - R f in the chromatogram - Photooxidation can be effected either by exposing limonene to ultraviolet or white light or sunlight. In these three cases, the resulting material had the same retention time on HPLC These materials gave the same lilac color in the vanillin test and the same spot on a thin layer chromatography plate It could therefore be concluded that all these types of exposure resulted in the same material. It was found that chlorophyll is involved in photooxidation from limonene to the new product, which gives the positive purple color reaction in the vanillin test. This substance showed a great antifungal activity in the bioassay of inhibition of elongation of conidia of Penicillium digitatum. The resulting efficacy was much higher than that of scoparone or scopoletin, known as citrus fruit endogenous phytoalexins, or as that of citral, which was known to be the most effective constitutive fungicide in lemon fruit (Ben-Yehoshua et al., 1992).
Eine
andere Beobachtung zeigte, dass dieser Stoff die Resistenzmechanismen
der Zitrusfrüchte,
wie Auslösen
der Anreicherung von Phytoalexinen, induziert (
Ein wesentlicher Aspekt dieser neuen Erfindung ist, dass die Verderbnisbekämpfung des Pathogens sowohl durch eine direkte Inhibierung des Pathogens als auch durch Auslösung der endogenen Mechanismen der Pflanzenresistenz erreicht wird. Somit übt das mit Sonne oder UV behandelte Limonen oder der mit Sonne behandelte Rohextrakt direkte antifungale Wirkung aus und bewirkt auch die Auslösung der endogenen Resistenz.One An essential aspect of this new invention is that the spoilage of the Pathogens by both direct inhibition of the pathogen as also by triggering endogenous mechanisms of plant resistance is achieved. Thus, that exercises with Sun or UV treated limonene or sun-treated raw extract direct antifungal effect and also causes the release of the endogenous resistance.
Es
wurde vorher berichtet, ohne Bedeutung für die antifungale Wirkung,
(P. Schieberle, W. Maier, J. Firl und W. Grosch, HRGC separation
of hydroperoxides formed during the photosensitized oxidation of (R)-(+)-limonene.
J. of High Resolution Chromatography & Chromatography Communications 1987,
S. 588), dass das Bestrahlen von Limonen verschiedene Peroxide erzeugt.
Es wird jetzt gezeigt, dass die gebildeten Hydroperoxide und insbesondere
(1S,4R)-p-Mentha-2,8-dien-1-hydroperoxid; (1R,4R)-p-Mentha-2,8-dien-1-hydroperoxid; (2R,4R)-p-Mentha-6,8-dien-2-hydroperoxid
und (2S,4R)-p-Mentha-6,8-dien-2-hydroperoxid
als wirksame Biozide in der wässrigen
Lösung
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Das Vorhandensein dieser
Hydroperoxide in dem bestrahlten Limonen der vorliegenden Erfindung
wurde mit Gaschromatographie/Massenspektrometrie und magnetischen
Kernresonanzuntersuchungen (Daten nicht aufgeführt) bestätigt. In der vorliegenden Erfindung
wurde ein neues Verfahren unter Hervorbringung hoher Konzentrationen
an Hydroperoxiden mit Rose Bengal als Katalysator oder Aktivator,
der den Sauerstoff bei der Umsetzung auf das Energieniveau von Singulett-Sauerstoff
anhob, entwickelt. Die Verwendung dieses Verfahrens hat zur Folge,
dass nahezu das gesamte Limonen in die Hydroperoxide umgewandelt
wird. Das Gemisch dieser Hydroperoxide war bei der Bekämpfung der
Verderbnis von beimpften Zitronen selbst bei der Dosis von 2500
ppm sehr wirksam (
Die durchgeführten Versuche zeigen klar, dass, wenn der Rohextrakt der Schale oder wenn das extrahierte Limonen nicht bestrahlt oder Sonnenlicht ausgesetzt wurde, die so erhaltene Limonenlösung tatsächlich nicht genügend wirksam und zu unterschiedlich zur Inhibierung von Verderbnis war. Die Verderbnis in solchen Fällen entwickelte sich so, als ob die Früchte überhaupt nicht mit einer mikrobiziden Formulierung in Kontakt gebracht worden wären. Folglich sind sowohl die antifungale Wirkung als auch die Induktion der Resistenzmechanismen, wie durch die Anreicherung des Scoparons gezeigt, mit diesen Hydroperoxiden von Limonen verbunden.The conducted Experiments clearly show that when the crude extract of the shell or if the extracted lime is not irradiated or exposed to sunlight was, the lime solution thus obtained not really enough was effective and too different to inhibit spoilage. Corruption in such cases It developed as if the fruits were not microbicidal at all Formulation would have been brought into contact. Consequently, both the antifungal activity as well as the induction of resistance mechanisms, as shown by the accumulation of scoparone, with these hydroperoxides connected by limonene.
Das
Dichlormethan- oder Hexanextrakt von Zitronenflavedo sollte über 3 bis
6 Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt oder bestrahlt werden. Die
Wirksamkeit der Extrakthydroperoxidformulierung als biozide Zusammensetzung
steigt an, wenn die Früchte
der Hydroperoxidlösung
für eine
längere
Zeit ausgesetzt werden. Tauchen der beimpften Früchte in eine Hydroperoxidlösung (Limonen,
4 Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt) über vier aufeinander folgende
Zeitspannen von jeweils 1 Minute führte zur Verhinderung der Verderbnis
von beimpften Zitronen, gelagert bei 20 °C über einen Zeitraum von mehr
als drei Wochen (
In einem getrennten Versuch zeigten sowohl Citral als auch sonnenbehandeltes Limonen (gelöst in 25%igem Ethanol) eine deutliche Inhibierung eines anderen Pathogens, Cladosporium herbarum, das auf beimpftem Maiskolben wuchs.In a separate trial showed both citral and sun-treated Limes (solved in 25% ethanol) a marked inhibition of another pathogen, Cladosporium herbarum growing on inoculated corncob.
Das herkömmliche Verfahren der Verderbnisbekämpfung in Verpackungsgebäuden von Zitrusfrüchten umfasst mehrere Verbindungen, die auch umweltfreundlich sind, aber aus technischen Gründen nicht in der vorliegenden Formulierung enthalten sind. Derartige Verbindungen sind Calciumsalze, Gibberellinsäure, 2,4-Dichloressigsäure, Acetaldehyd, Chitosan oder Chitosan plus eine geringe Konzentration an Metallen, wie Zn oder Cu, einige organische Säuren, wie Essigsäure, Propionsäure usw. Diese Verbindungen könnten Bestandteil unserer umweltfreundlichen neuen Formulierung sein. Tatsächlich zeigten neue Daten eine derartige Wirkung. Tatsächlich unterstützte die Herabsetzung des pH-Wertes der Formulierungen herunter auf 2 bis 3 ebenfalls die Bekämpfung des Pathogens in Versuchen mit beimpften Früchten.The conventional Process of corruption control in packaging buildings of citrus fruits several compounds that are also environmentally friendly but technical establish not included in the present formulation. such Compounds are calcium salts, gibberellic acid, 2,4-dichloroacetic acid, acetaldehyde, Chitosan or chitosan plus a low concentration of metals, such as Zn or Cu, some organic acids such as acetic acid, propionic acid, etc. These connections could Be part of our environmentally friendly new formulation. Indeed new data showed such an effect. In fact, the Decrease the pH of the formulations down to 2 to 3 also the fight of the pathogen in experiments with inoculated fruits.
Die Erfindung wird jetzt in den folgenden nicht beschränkenden Beispielen unter gelegentlicher Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen detailliert erläutert.The The invention will now be limited in the following Examples with occasional reference to the accompanying drawings explained in detail.
Beispiel 1example 1
Minimale inhibierende Konzentration gegen P. digitatum und Wirkungsweise von essentiellen Ölen im Vergleich zu ImazalilMinimal inhibitory Concentration against P. digitatum and mode of action of essential oils in comparison to Imazalil
Die minimale inhibierende Konzentration (MIC) von über 50 Verbindungen, die in den Ölbehältern von Zitrusfrüchten gefunden wurden, wurde durch Feststellen der niedrigsten Konzentration der Verbindung, bei der kein Wachstum des Pathogens (in vitro in Petrischalen auftrat, bewertet (in vitro). Tabelle 5 gibt die MIC der mehr Erfolg versprechenden Verbindungen an (im Vergleich zu Imazalil). Die notwendige Menge jeder der zu testenden Verbindungen, gelöst in 0,5 ml Aceton, wurde in eine sterile Petrischale (90 mm), die 15 mil geschmolzenen Kartoffel-Dextrose-Agar (PDA) (50 °C) enthielt, gegeben, um eine Endkonzentration von 1 mg/ml zu erzielen. Die Schale wurde behutsam geschüttelt, um eine gleichmäßige Verteilung der Testverbindung zu gewährleisten, und der Agar wurde dann erstarren gelassen. Die Schalen wurden unter Verwendung einer Myzelscheibe (8 mm), geschnitten aus einer Agarplattenkultur von P. digitatum, welcher noch nicht mit der Sporulation begonnen hatte, beimpft. Die Myzelscheiben wurden in die Mitte jeder Testschale gegeben und anschließend bei 24 °C gelassen. Die fungale Inhibierung wurde durch Messung des Durchmessers des Hyphenwachstums nach 7 Tagen überwacht.The minimal inhibitory concentration (MIC) of more than 50 compounds that are in found the citrus oil containers were determined by determining the lowest concentration of Compound in which no growth of the pathogen (in vitro in Petri dishes occurred, evaluated (in vitro). Table 5 gives the MIC the more success promising compounds (compared to imazalil). The necessary Amount of each of the compounds to be tested, dissolved in 0.5 ml of acetone, became Place in a sterile Petri dish (90 mm) containing 15 ml of melted potato dextrose agar (PDA) (50 ° C) to give a final concentration of 1 mg / ml. The shell was gently shaken, for an even distribution to ensure the test compound and the agar was then allowed to solidify. The bowls were under Using a mycelial disc (8 mm) cut from an agar plate culture of P. digitatum, which has not started sporulation yet had, inoculated. The mycelial discs were in the middle of each test dish given and subsequently at 24 ° C calmly. The fungal inhibition was determined by measuring the diameter of the hyphae growth monitored after 7 days.
Ein weiterer Versuch wurde (in vitro durchgeführt, um zu ermitteln, ob die Wirkungsweise fungizid oder fungistatisch war; die Myzelscheibe des Inokulums von der Versuchsplatte wurde auf eine Platte, die nur PDA enthielt, überführt. Die Platten wurden anschließend über die nächsten 5 Tage auf Wachstum kontrolliert. Wenn das Wachstum wieder einsetzte, wurde die Verbindung als fungistatisch eingestuft, und wenn das Wachstum nicht wieder einsetzte, wurde sie als fungizid eingestuft. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 5 und 6 dargestellt. Tabelle 5: Minimale inhibierende Konzentration (MIC) gegen P. digitatum und Wirkungsweisen Tabelle 6: Hemmende Wirkungen verschiedener Verbindungen gegen 3 unterschiedliche Spezies von Zitrusfrüchtenpathogenen im In-vitro-Agardiffusionstest WACHSTUMSHEMMUNGSFLÄCHE DES PATHOGENS1 (cm2)
- 1 Die vollständige Hemmung ist die maximale Hemmung, welche 62,3 cm2 beträgt.
- 1 Total inhibition is maximum inhibition, which is 62.3 cm 2 .
Agardiffusionstest-VerfahrenAgar diffusion method
Kartoffel-Dextrose-Agar (Difco) wurde hergestellt und sterilisiert. Das Medium wurde dann vor dem Beimpfen durch den Zusatz einer Suspension von Sporen von P. digitatum in sterilem Wasser, um die Endkonzentration von Sporen in dem Medium auf 104 Sporen/ml einzustellen, in einem Wasserbad auf 50 °C abgekühlt. Das Medium wurde behutsam gemischt, um die Sporen vor dem Eibringen von 15 ml in jede Petrischale von 90 mm Durchmesser gleichmäßig zu verteilen. 5 mg jedes zu testenden Stoffes wurden in eine sterile antibiotische Whatman-Testpapier-Scheibe von 13 mm, welche auf der beimpften Agarplatte zentral angeordnet wurde, pipettiert. Die Platten wurden 3 Tage bei 24 °C inkubiert. Die antifungale Wirkung wurde durch Messung der Breite der freien Zone vom Rand der Papierscheibe bis zum Bereich des Pilzwachstums kontrolliert. Die Werte stehen für den Radius (mm) der Zone des gehemmten Wachstums des Pathogens in der Petrischale. Vollständige Hemmung bedeutet, dass das Wachstum vollständig gehemmt wurde.Potato Dextrose Agar (Difco) was prepared and sterilized. The medium was then cooled to 50 ° C in a water bath prior to inoculation by the addition of a suspension of spores of P. digitatum in sterile water to adjust the final concentration of spores in the medium to 10 4 spores / ml. The medium was mixed gently to evenly distribute the spores into each 90 mm diameter petri dish prior to the 15 ml. 5mg of each test substance was pipetted into a 13mm Whatman sterile test paper sterile disc placed centrally on the inoculated agar plate. The plates were incubated at 24 ° C for 3 days. The antifungal effect was controlled by measuring the width of the free zone from the edge of the paper disc to the area of fungal growth. The values represent the radius (mm) of the zone of inhibited growth of the pathogen in the Petri dish. Complete inhibition means that the growth was completely inhibited.
In anderen Versuchen (Daten nicht dargestellt) wurde festgestellt, dass Citral und andere Formulierungen essentieller Öle bei der Bekämpfung des Wachstums der Pilze P. digitatum und der Bakterien Erwinia carotovora, eines Hauptpathogens von Agrarerzeugnissen, wirksam waren.In other tests (data not shown) were found that citral and other formulations of essential oils in the fight the growth of the fungi P. digitatum and the bacteria Erwinia carotovora, a major pathogen of agricultural products.
Referenzbeispiel 2Reference Example 2
Makellose Grapefruits wurden von der Obstplantage geerntet und am gleichen Tag im Labor nochmals ausgelesen, um beschädigte Früchte zu entfernen. Die Grapefruits wurden mit Leitungswasser gewaschen und luftgetrocknet. Jede Frucht wurde dann durch Anstechen ihres Flavedogewebes 1,5 mm tief mit einem drei Nadeln enthaltenden Instrument an drei verschiedenen Stellen beimpft. Vor jedem Anstechen wurde das Instrument in eine Sporensuspension von Penicillium digitatum (106 Sporen/ml) getaucht. Die beimpften Grapefruits wurden 24 Stunden bei 17 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit gehalten, danach wurden die Grapefruits in sechs Gruppen aufgeteilt und die Grapefruits aus der jeweiligen Gruppe wurden behandelt durch Tauchen über 2 Minuten in: (a) Wasser; (b) 25%iges Ethanol (EtOH); (c) 0,2 % Geraniol in 25%igem EtOH; (d) 0,1 % Citral in 25%igem EtOH; (e) 0,2 % Citral in 25%igem EtOH und (f) 0,5 % Citral in 25%igem EtOH.Impeccable grapefruits were harvested from the orchard and re-sampled the same day in the lab to remove damaged fruit. The grapefruits were washed with tap water and air dried. Each fruit was then inoculated by piercing its flavedo tissue 1.5 mm deep with an instrument containing three needles at three different sites. Before each piercing, the instrument was immersed in a spore suspension of Penicillium digitatum (10 6 spores / ml). The inoculated grapefruits were maintained at 17 ° C and 85% relative humidity for 24 hours, after which the grapefruits were divided into six groups and the grapefruits from each group were treated by dipping for 2 minutes in: (a) water; (b) 25% ethanol (EtOH); (c) 0.2% geraniol in 25% EtOH; (d) 0.1% citral in 25% EtOH; (e) 0.2% citral in 25% EtOH and (f) 0.5% citral in 25% EtOH.
Der
prozentuale Anteil verdorbener Früchte in jeder Gruppe wurde
jeden Tag nach der Behandlung erfasst und die Ergebnisse sind in
Wie
aus
Dagegen wiesen Früchte, die in 0,2 % Geraniol und 0,1-0,2 % Citral, gelöst in 25%igem EtOH, getaucht wurden, eine geringere Rate von Verderbnis auf und am 18. Tag nach dem Beimpfen waren nur 20-40 % der Früchte in diesen Gruppen verdorben. Die wirksamste Inhibierung der Verderbnis ergab sich aus dem Tauchen von beimpften Früchten in 0,2 % Citral, gelöst in 25%igem EtOH, welches die Verderbnis von Früchten bis 18 Tage nach dem Beimpfen komplett inhibierte und zur Folge hatte, dass sogar bis 28 Tage nach dem Beimpfen nur 20 % der Früchte Verderbnis zeigten. Die Dosis von 0,5 % Citral war zu hoch und steigerte in diesem Versuch die Verderbnis wegen Phytotoxizität.On the other hand were bearing fruit, dipped in 0.2% geraniol and 0.1-0.2% citral dissolved in 25% EtOH were, a lower rate of spoilage on and on the 18th day after inoculation was spoiled only 20-40% of fruits in these groups. The most effective inhibition of spoilage resulted from dipping of inoculated fruits in 0.2% citral, dissolved in 25% EtOH, which is the corruption of fruits until 18 days after Inoculation completely inhibited and had the consequence that even up 28 days after inoculation showed only 20% of the fruits spoilage. The Dose of 0.5% citral was too high and increased in this trial the corruption due to phytotoxicity.
Beispiel 3Example 3
Zitronen
wurden, wie in Referenzbeispiel 2 dargestellt, beimpft und mit und
ohne 25%iges Ethanol behandelt, um zu prüfen, ob die 5000 ppm des Emulgators
Tween 20 die antifungale Wirkung von Citral stabilisieren konnten.
Die Ergebnisse, dargestellt in
Referenzbeispiel 4Reference Example 4
Nicht beimpfte Navelorangen Washington wurden in vier Gruppen aufgeteilt, welche wie folgt behandelt wurden: (a) keine Behandlung; (b) getaucht in 50%iges Ethanol; (c) getaucht in 0,2 % Citral in 0,02 % Emulgator L-77 (wässrige Emulsion); (d) getaucht in 0,2 % Citral in 50%igem Ethanol und (e) getaucht in eine 0,2 %ige wässrige Imazalillösung.Not inoculated navel oranges Washington were divided into four groups, which were treated as follows: (a) no treatment; (b) dipped in 50% ethanol; (c) dipped in 0.2% citral in 0.02% emulsifier L-77 (aqueous Emulsion); (d) dipped in 0.2% citral in 50% ethanol and (e) immersed in a 0.2% aqueous Imazalillösung.
Die Orangen wurden dann vier Monate bei 15 °C in 50-75 % relativer Feuchtigkeit gelagert und der prozentuale Anteil verdorbener Früchte in jeder Gruppe wurde bei verschiedenen Zeitspannen nach Lagerung erfasst. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.The Oranges were then left for four months at 15 ° C in 50-75% relative humidity stored and the percentage of spoiled fruit in each group was recorded at different times after storage. The results are shown in Table 3.
Wie in Tabelle 3 ersichtlich, war der prozentuale Anteil verdorbener Früchte nach der Behandlung mit der Formulierung (0,2 % Citral in 50%igem Ethanol) wesentlich geringer als der nach der Behandlung entweder mit Citral in einer wässrigen Emulsion oder mit Ethanol allein. Außerdem sind die Ergebnisse mit der Formulierung mit jenen mit Imazalil erzielten vergleichbar. Der hohe Grad von Verderbnis bei der Citralbehandlung mit 0,02% Emulgator wurde vermutlich durch die Phytotoxizität verursacht, die bei dieser Behandlung infolge des Fehlens von entweder Ethanol oder einer größeren Emulgatormenge gesehen wurde.As in Table 3, the percentage was more corrupted fruit after treatment with the formulation (0.2% citral in 50% Ethanol) is substantially lower than that after treatment with either Citral in an aqueous Emulsion or with ethanol alone. Besides, the results are comparable with those obtained with imazalil. The high degree of corruption in the citral treatment with 0.02% Emulsifier was probably caused by phytotoxicity, the result of this treatment due to the lack of either ethanol or a larger amount of emulsifier Was seen.
Beispiel 6Example 6
Zitronen,
die wie in Referenzbeispiel 2 dargestellt mit Penicillium beimpft
wurden, wurden 2 Minuten in eine wässrige Lösung, umfassend Citral, Emulgator
(Triton X 100) und BHA in unterschiedlichen Konzentrationen, getaucht.
Die Konzentration an Citral beträgt
1,0 %. Die Kontrolllösung
umfasste 0,5 % Triton X 100. Die Ergebnisse sind in
Beispiel 7Example 7
Zitronen,
die wie in Referenzbeispiel 2 dargestellt mit Penicillium beimpft
wurden, wurden mit einer wässrigen
Lösung,
umfassend 0,5 % Citral, 0,3 % BHA, Tween 20 und Imazalil, behandelt
und bei 20 °C über einen
Zeitraum von 21 Tagen gelagert. Die Ergebnisse sind in
Beispiel 8Example 8
Mit Penicillium (104 Sporen/ml) beimpfte Zitronen wurden einen Tag später in eine wässrige Lösung, umfassend Citral und ein Detergens (Tween 20), andere essentielle Öle sowie einige Kombinationen der wirksameren essentiellen Öle, getaucht und über einen Zeitraum von 6 Tagen gelagert. Die Ergebnisse des mit diesen verschiedenen essentiellen Ölen erzielten mikrobiellen Schutzes sind in Tabelle 7 dargestellt. Einige dieser essentiellen Öle, insbesondere Zimtsäure, Vanillin, Octanol und ein Gemisch aus mehreren essentiellen Ölen, waren in diesen Versuchen wirksamer als Citral. Außerdem dauerte ihre Wirkung gegen P. digitatum länger an. Tabelle 7: Wirkung verschiedener essentieller Öle auf den prozentualen Verderbnisanteil von beimpften Früchten, die 6 Tage bei 20 °C gelagert wurden Lemons inoculated with Penicillium (10 4 spores / ml) were dipped one day later in an aqueous solution comprising citral and a detergent (Tween 20), other essential oils as well as some combinations of the more effective essential oils and stored for a period of 6 days , The results of the microbial protection achieved with these various essential oils are shown in Table 7. Some of these essential oils, especially cinnamic acid, vanillin, octanol and a mixture of several essential oils, were more effective than citral in these experiments. In addition, their effect against P. digitatum persisted longer. Table 7: Effect of various essential oils on the percentage of spoilage of inoculated fruits stored at 20 ° C for 6 days
Beispiel 9Example 9
Allgemeines Verfahren zum Erhalt eines am stärksten wirksamen Rohextraktes aus ZitronenflavedoGeneral Method of obtaining one the strongest effective crude extract of lemon flavor
Zitronenfruchtflavedo
(Exokarp) wurde genommen und über
Nacht in Dichlormethan extrahiert, dann etwa 18 Stunden dem Sonnenlicht
ausgesetzt, bis sich der Dichlormethanextrakt braun färbte. Die
Flavedo wurde gemischt und durch eine Schicht Whatman-Papier filtriert.
Die extrahierte Lösung
wurde zum Entfernen des Dichlormethans eingeengt und die dichte
Flüssigkeit
wurde durch Chromatographie mit einer Säule mit Silica 60 unter Verwendung
von Dichlormethan als Träger
weiter getrennt. Zwei Dichlormethanfraktionen, eine grün und die
andere farblos, wurden nach der Chromatographie erhalten. Der wirksame
Rohextrakt wurde durch Einengen der grünen Dichlonnethanfraktion isoliert.
Mit Penicillium digitatum (104 Sporen/ml)
beimpfte Zitronenfrüchte
wurden 24 h nach dem Beimpfen in eine ethanolische Lösung, umfassend
die extrahierten vanillinpositiven Verbindungen, getaucht und anschließend bei
20 °C gelagert.
Die Wirkung der Verbindungen auf die Pathogenentwicklung auf den
Früchten
wurde während
der Lagerung täglich überprüft. Die
Wirkung ist in
Ähnliche Ergebnisse wurden mit Hexanextraktionen des Limonens erzielt.Similar Results were obtained with hexane extractions of limonene.
Beispiel 10Example 10
Limonen-Hydroperoxide wurden über die folgenden zwei Wege aus Limonen hergestellt.Limonene hydroperoxides were over the following two ways made of limonene.
Weg 1: Über Photooxidation: Die Umwandlung von Limonen und die Ausbeute der Reaktion waren fast 100 % nach etwa 8 Stunden Reaktionszeit. Reines EtOH wurde als Lösungsmittel verwendet, Rose Bengal als Aktivator. Andere Lichtaktivatoren, z. B. Chlorophyll, katalysieren die Reaktion ebenfalls. Eine Hochdruck-Quecksilberlampe mit einem Filter WG 345 wurde für die photokatalytische Reaktion verwendet. Andere Wege der Lichtanregung, wie monochromatisches Licht (Lichtemission ≈ 345 nm im Falle von Rose Bengal), UV-Licht, Laser, führen auch zum Produkt Limonen-Hydroperoxid.Route 1: Via photooxidation: The conversion of limonene and the yield of the reaction were almost 100% after about 8 hours of reaction time. Pure EtOH was used as solvent, Rose Bengal as Activator. Other light activators, e.g. Chlorophyll, also catalyzes the reaction. A high pressure mercury lamp with a WG 345 filter was used for the photocatalytic reaction. Other ways of light excitation, such as monochromatic light (light emission ≈ 345 nm in the case of Rose Bengal), UV light, laser, also lead to the product limonene hydroperoxide.
Weg 2: Über einen Weg der heterogenen Katalyse (ohne Licht): Natriummolybdat (Na2MoO4·2 H2O) wurde als Katalysator verwendet, 300 ml konzentriertes H2O2 als Oxidationsmittel wurden zu dem Lösungsmittel, zu 700 ml EtOH, hinzugefügt. Die Reaktionsbedingungen, um die gewünschten Produkte zu erhalten, waren: Atmosphärendruck, 50 °C Temperatur und 5-6 Stunden Reaktionsdauer unter ständigem Rühren. Die Umwandlung von Limonen und die Ausbeute der Reaktion waren fast 100 %.Route 2: Via a heterogeneous catalysis path (without light): sodium molybdate (Na 2 MoO 4 .2H 2 O) was used as the catalyst, 300 mL of concentrated H 2 O 2 as the oxidant was added to the solvent, to 700 mL of EtOH. added. The reaction conditions to obtain the desired products were: atmospheric pressure, 50 ° C temperature and 5-6 hours reaction time with constant stirring. The conversion of limonene and the yield of the reaction were almost 100%.
Die
Produkte der beiden Wege wurden verglichen. Gaschromatographie-Messungen
zeigten annähernd
gleiche Produktverteilungen. Die antifungale Wirkung der über die
beiden unterschiedlichen Wege hergestellten Produkte wurde in dem
gleichen Verfahren geprüft.
Mit Penicillium (104 Sporen/ml) beimpfte
Zitronen wurden in eine wässrige
Lösung,
umfassend Limonen-Hydroperoxid, ein Detergens (Tween 20) und Ethanol, getaucht.
Die Verderbnis wurde in bestimmten Zeitabständen während eines Zeitraums von 26
Tagen bewertet. Die Ergebnisse des mit diesen Gemischen erzielten
mikrobiellen Schutzes sind in
Beim Weg 1 trat Phytotoxizität der Früchte nach dem Tauchen auf. Eine Erhöhung der Menge an Tween 20 in dem Gemisch und Entfernung von Rose Bengal unterbanden oder verringerten zumindest merklich diese Phytotoxizität. Rose Bengal wurde von dem aktiven Hydroperoxid durch Aufbringen der Lösung auf eine Silica-Säule unter Verwendung eines Gemisches Hexan:Ethylacetat 9:1 abgetrennt. Nach der Abtrennung von Rose Bengal wurde, wenn überhaupt, eine sehr geringe phytotoxische Schädigung festgestellt.At the Path 1 entered phytotoxicity the fruits after diving on. An increase the amount of Tween 20 in the mixture and removal of Rose Bengal at least significantly curtailed or lessened this phytotoxicity. rose Bengal was replaced by the active hydroperoxide by applying the solution to a Silica column using a mixture of hexane: ethyl acetate 9: 1 separated. After the separation of Rose Bengal was, if at all, a very small phytotoxic damage detected.
Die
verwendete Formulierung umfasst 0,25 % Limonen-Hydroperoxid, 1 %
Tween 20, 400 ppm Rose Bengal und 25%iges Ethanol. Eine derartige
Zusammensetzung inhibierte vollständig die Verderbnisentwicklung,
ohne jegliche Phytotoxizität.
60 Tage nach dem Beimpfen wurde auf den behandelten Früchten keine
Verderbnis festgestellt, während
bei der als Kontrolle verwendeten Probe die beimpften Früchte nach
5 Tagen verdarben (
Beim
Weg 2 umfasste die verwendete Formulierung 0,5 % und 0,25 % Limonen-Hydroperoxid,
2 % Tween 20 und 25%iges Ethanol. Es entwickelte sich während 12
Tagen keine Verderbnis bei den beimpften Zitronen (
Weg 2 wird bevorzugt, angesichts der Tatsache, dass Rose Bengal, der als Katalysator bei Weg 1 verwendet wurde, unerwünschte Wirkungen hatte: er setzt die antifungale Wirkung herab und erhöht die Phytotoxizität und am Ende der Umsetzung muss er von der wirksamen Verbindung abgetrennt werden.path 2 is preferred, given that Rose Bengal, the used as catalyst in Route 1 had undesirable effects: he reduces the antifungal effect and increases the phytotoxicity and At the end of the reaction, it must be disconnected from the active compound become.
Beispiel 11Example 11
Mit
Penicillium (104 Sporen/ml) beimpfte Zitronen
wurden in eine wässrige
Lösung,
umfassend Citral, Detergens (Tween 20), andere essentielle Ölkomponenten
sowie einen dem Sonnenlicht ausgesetzten Dichlormethanrohextrakt
aus Zitronenflavedo, getaucht. Die Verderbnis wurde in bestimmten
Zeitabständen während eines
Zeitraums von 20 Tagen bewertet. Die Ergebnisse des mit diesen verschiedenen
essentiellen Ölen
erzielten mikrobiellen Schutzes sind in
Die
Kombination von sonnenbehandeltem Rohextrakt, Citral und 1-Octanol
in einer Konzentration von 0,5 % bzw. 0,25 % zeigte eine Inhibierung
der Verderbnisentwicklung über
mehr als 20 Tage (
Beispiel 12Example 12
Reines
Limonen wurde drei Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt. Eine mikrobizide
Zusammensetzung wurde durch Lösen
des behandelten Limonens in einer wässrigen Lösung, die 25%iges Ethanol und
ein Detergens (Tween 20) enthielt, hergestellt. Mit Penicillium
(104 Sporen/ml) beimpfte Zitronen wurden
einen Tag nach dem Beimpfen über
eine Minute einmal oder bis zu viermal in die Zusammensetzung, umfassend
die dem Sonnenlicht ausgesetzte Limonenlösung, getaucht und bei 20 °C gelagert.
Die Wirkung des sonnenbehandelten Limonens auf die Pathogenentwicklung
auf den Früchten
wurde während
der Lagerung täglich überprüft.
Beispiel 13Example 13
Reines Limonen wurde drei Stunden mit UV-Licht (254 nm) bestrahlt. Eine mikrobizide Zusammensetzung wurde durch Lösen des behandelten Limonens in einer wässrigen Lösung, die 25%iges Ethanol und ein Detergens (Tween 20) enthielt, hergestellt. Mit Penicillium (104 Sporen/ml) beimpfte Zitronen wurden einen Tag nach dem Beimpfen einmal oder dreimal in die Lösung über eine Minute in die bestrahlte Lösung getaucht und bei 20 °C gelagert. Im Falle des mehrmaligen Tauchens wurden die Früchte zwischen zwei aufeinander folgenden Tauchungen eine Stunde trocknen gelassen.Pure limonene was irradiated with UV light (254 nm) for three hours. A microbicidal composition was prepared by dissolving the treated limonene in an aqueous solution containing 25% ethanol and a detergent (Tween 20). Lemons inoculated with Penicillium (10 4 spores / ml) were dipped one time after inoculation once or three times in the solution for one minute in the irradiated solution and stored at 20 ° C. In the case of multiple dives, the fruits were allowed to dry for one hour between two consecutive dips.
Die
Wirkung des mit UV-Bestrahlung behandelten Limonens auf die Pathogenentwicklung
auf den Früchten
wurde während
eines Monats überprüft.
Beispiel 14Example 14
Wildtypzellen
Staphylococcus aureus (5108, OD600 =
0,219) wurden 3 h in Bouillonkultur (Cy/Gp) bei 37 °C mit unterschiedlicher
Konzentrationen der Extrakte von 50-100 μl gezüchtet. Die OD wurde bei 600
nm bestimmt. Probe 1 umfasst 2000 ppm Citral, 25%iges Ethanol und
2000 ppm Tween 20. Probe 2 umfasst die gleichen Stoffe wie Probe
1 zusammen mit 500 ppm β-CD
und 300 ppm BHA. Beide Proben 1 und 2 inhibierten erheblich das
Zellwachstum von Staphylococcus aureus. Die gleichen Zusammensetzungen
der Stoffe ohne Citral (Proben 3, 4) inhibierten das Wachstum des
Pathogens nicht (
Beispiel 15Example 15
Wildtypzellen Candida albicans (1·103) wurden bei 37 °C auf Bouillonkultur mit unterschiedlicher Konzentration der Extrakte von 50-100 μl gezüchtet. Die OD wurde bei 600 nm bestimmt.Wild-type cells Candida albicans (1 x 10 3 ) were grown at 37 ° C on broth culture with different concentrations of extracts of 50-100 μl. The OD was determined at 600 nm.
Die
folgenden Behandlungen in 6 verschiedenen Röhrchen wurden gegeben:
Röhrchen 1:
2000 ppm Citral + 25%iges Ethanol + 2000 ppm Tween 20.
Röhrchen 2:
2000 ppm Citral + 25%iges Ethanol + 2000 ppm Tween 20 + 300 ppm
BHA.
Röhrchen
3: 2000 ppm sonnenbehandeltes Limonen + 2000 ppm Tween 20.
Röhrchen 4:
2000 ppm sonnenbehandeltes Limonen + 25%iges Ethanol + 2000 ppm
Tween 20.
Röhrchen
5: 25%iges Ethanol + 2000 ppm Tween 20.
Röhrchen 6: 25%iges Ethanol +
2000 ppm Tween 20 + 500 ppm β-CD
+ 300 ppm BHA.The following treatments in 6 different tubes were given:
Tube 1: 2000 ppm citral + 25% ethanol + 2000 ppm Tween 20.
Tube 2: 2000 ppm citral + 25% ethanol + 2000 ppm Tween 20 + 300 ppm BHA.
Tube 3: 2000 ppm sun-treated limonene + 2000 ppm Tween 20.
Tube 4: 2000 ppm sun-treated limonene + 25% ethanol + 2000 ppm Tween 20.
Tube 5: 25% ethanol + 2000 ppm Tween 20.
Tube 6: 25% ethanol + 2000 ppm Tween 20 + 500 ppm β-CD + 300 ppm BHA.
2000
ppm Citral in 25%igem Ethanol und 2000 ppm Tween 20 oder die gleichen
Stoffe zusammen mit 500 ppm β-CD,
300 ppm BHA, oder sonnenbehandeltes Limonen, gelöst in entweder 25%igem Ethanol
oder 2000 ppm Tween 20, inhibierten vollständig das Zellwachstum dieser
Organismen. Die gleichen Zusammensetzungen der Stoffe ohne Citral
oder sonnenbehandeltes Limonen (Röhrchen 5 und 6) inhibierten
das Wachstum des Pathogens nicht (
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